本文選自北大核心期刊《施工技術》，《施工技術》創刊于1958年，是由中華人民共和國住房和城鄉建設部主管，亞太建設科技信息研究院、中國建筑設計研究院、中國建筑工程總公司、中國土木工 程學會主辦，國際刊號ISSN:1002-8498,國內刊號CN:11-2831/TU.國內建設系統的國家級、核心科技期刊。

　　摘要:結合工程實例，闡述了橋涵頂進施工中常見質量問題，提出預防及處理的技術措施。

　　關鍵詞:橋涵頂進施工質量問題處理

　　引言

　　自2O世紀60年代初期，我國開始采用頂進方法進行橋涵的設計與施工，以滿足道路管線與鐵路的立體交叉。隨著我國經濟建設的迅速發展，城市規模的不斷擴大，加上“頂進法”增設橋涵具有占地少，對市政交通、鐵路行車干擾少，施工進度快、質量好的優點，橋涵“頂進法”施工越來越廣泛地應用于增建鐵路新線，通航線路,處理橋涵病害以及城市改造中。

　　根據不同的工程情況，橋涵頂進施工采用多種方法。如一次頂入法、對頂法、中繼間法、對拉法、解體頂進法、開槽頂入法等，其中最普遍使用的方法為一次頂入法。用“頂進法”所需的主要設備為：千斤頂、高壓油泵、液壓回路、電器集中控制臺、傳力設備。

　　1、橋涵頂進過程中的主要質量問題

　　①后背變形過大，開裂、破壞；

　　②線路發生橫移；

　　③橋涵底板與滑板粘連；

　　④橋涵扎頭；

　　⑤橋涵涵體開裂。

　　2、主要質量問題的預防措施

　　a.后背變形過大，開裂、破壞

　　為減輕頂進時對后背的壓力，可將滑板與后背分配梁連在一起、以增加后背的抗力。通常做法是在滑板內設置一定數量的鋼筋以承受拉應力，并將這些鋼筋深入后背梁內焊接錨固。墻背填土應分層夯實壓密，以保證填土內摩擦角大于30度，后背施工時，應嚴格控制圬工質量確保圬工的強度；鋼板樁后背應打入到設計深度。另外，在施工中有時因地質情況不佳，后背強度不夠而需要加固時，可增設鉆孔樁樁進行加強處理(見圖1)，如果后背不牢靠，不僅影響到頂進質量，甚至不能保證繼續頂進到位的質量事故。

　　圖1后背墻后鉆孔樁設計

　　b.頂進橋涵發生線路橫移

　　為了防止在頂進中線路的橫移，在無覆土頂進大跨度橋涵時，采用D型梁加固，產生橫移是由于頂進橋涵頂面與線路設備間的摩擦。防止的辦法除在橫梁下墊鋼板外，每3～5根橫梁安裝一組倒鏈，如線路發生橫移時用倒鏈加以調整。亦可以在頂進的前方，設置一排鋼板樁或鉆孔樁防護。在現場實踐中，為了防止線路橫移，還可用鋼軌樁將縱梁固定。另外，在頂進中，要控制好挖土的坡度，中間支點樁周圍的土體要及時挖掉，防止支點樁受土體側壓力傾斜而造成線路橫移。

　　c.橋涵底板與滑板粘連

　　為了避免在頂進橋涵時橋涵與滑板一起滑動，通常在滑板下設置幾道抗滑橫梁(見圖2)，滑板施工完畢后在其頂面上鋪設潤滑層與隔離層。潤滑層一般用機油、石蠟和滑石粉；隔離層用塑料薄膜、油氈，根據經驗，采用撒鋪厚度5mm的石蠟和滑石粉作為潤滑層，隔離層鋪設塑料薄膜效果比較好。另外，在橋涵底板鋼筋綁扎及混凝土振搗時嚴防隔離層被破壞而造成滑板粘連。

　　圖2抗滑地錨梁圖

　　d.橋涵扎頭

　　橋涵底板前端設“船頭坡”。“船頭坡”斷面尺寸為水平長60cm，垂直高2cm，大的橋涵也有取水平長lOOcm，垂直高10cm的。“船頭坡”與強迫頂進相結合，對較密實的土壤能糾正“扎頭”，但在軟土內效果較差。施工時注意以下問題：

　　①千斤頂的位置。千斤頂的頂窩應設于底板靠上部的位置，使頂力盡量接近阻力合力作用線；

　　②滑板預留仰坡。預留仰坡目的是設想在出現“扎頭”時能落到預期位置。但如何確定合理的坡度大小，目前還沒有計算辦法，一般取千分之五左右。主要視土質情況而定。土質密實、開挖得當、坡度可小些；土質松軟、含水量大則坡度應大些；

　　③滑板預留橫縫。在頂進中，隨著橋涵逐漸被頂出滑板進入路基而產生“扎頭”，使滑板前端形成橋涵支點，最后迫使滑板受撓拉裂。針對這種情況，有的施工單位在滑板前部三分之一長度處預留一道橫縫(其辦法為在滑板混凝土中隔一木條)，當橋涵重心超出滑板時，滑板即開裂，使滑板前部下沉，這樣可減少橋涵前端“扎頭”量。

　　e.橋涵涵體開裂

　　橋涵涵體有時在拆模后出現水平裂縫，一般多系底板與墻體分次灌注混凝土造成的。由于先灌的底板已經收縮，而后灌的墻體收縮時則受到底板的約束而開裂；如果墻體混凝土產生的水化熱較大時，則促成與底板的溫差增大更易造成墻體的裂縫出現。

　　在設計橋涵時應考慮混凝土收縮而產生的附加內力。施工中應做到：

　　①選擇骨料時要求混凝土有最大的密實度，拌合時嚴格控制用水量。搗固時除用振搗器外，在角隅及鋼筋較密處還要用鋼釬搗實。總之要做到盡可能提高混凝土的灌注質量；

　　②精心養生，及時澆水。蒸汽養生升溫和降溫，每小時控制在5℃左右，不可太快。養生的恒溫控制在30℃一40℃，使混凝土內部蓄熱溫度接近，以消除內外溫差的影響；

　　③低溫入模。冬季一般控制在5℃一7℃入模，灌注后應注意抑制混凝土中水化熱的增長速度，在24h內不加溫。夏季高溫時，可預冷骨料，如用地下水沖洗碎石，使用水化熱較低的水泥以及加冰拌合或夜間氣溫低時施工等；

　　④保證水泥具有穩定的性質。要盡量采用同一個廠、同標號、同牌號、同時期出廠的水泥；

　　⑤拆模時間宜晚不宜早。混凝土強度達到100％后才能頂進。如果在混凝土未達到規定的強度而進行橋涵頂進，將會造成嚴重的質量事故。

　　3、橋涵質量問題的處理措施

　　a.后背變形過大，開裂、破壞

　　后背雖是橋涵頂進中的臨時設施，但確是整個橋涵頂進施工的重要組成部分，后背的施工質量好壞對橋涵頂進施工順利與否關系極大。

　　當在頂進中發現橋涵不前進，后背壓縮位移，或縱向傳力柱向上隆起外崩，這都是后背破壞的征兆。對于在頂進過程中發生的后背破壞，要制作二次后背，在試頂時發生的后背破壞，要拆除進行加固。

　　如大慶市某一孔12m鐵路立交，后背為鋼板樁彈性后背，施工時鋼板樁未打入設計深度，加上35m長的頂距，在頂進到一半時，后背位移40cm，后背梁破壞，傳力柱外崩，橋涵不能繼續頂進。經過現場人員的研究，廢棄原有后背，在原后背前15m處制作了二次后背墻后橋涵才得以繼續頂進。雖然最終解決了后備墻問題，但浪費了時間，增加了投入。b、橋涵頂進線路發生橫移

　　在橋涵頂進過程中，如發生線路橫移，用千斤頂整體抬起線路，加強橫梁支撐，并迅速挖掉中間支點樁周圍土體，消除土體對樁的側壓力。

　　c.橋涵底板與滑板粘連

　　當發生滑板粘連時，要把橋涵端部底板的兩角挖開，放置千斤頂頂起橋涵，然后繼續頂進橋涵，使橋涵與滑板脫離。在哈齊線1-6m涵洞頂進時，由于滑板基底抗滑措施不到位，潤滑層及隔離層未按規定施工，在頂進時發生滑板粘連，采用上述辦法使問題得到了解決。

　　d.橋涵扎頭

　　橋涵頂進扎頭分為頂進過程中和頂進就位后，如果在頂進過程中出現扎頭，通常做法是在滑板前端設過渡段，換填砂卵石、泥結碎石，或打入擠實樁，以增強滑板前端土壤承載力減少“扎頭”。“扎頭”較嚴重時可在“船頭坡”下鋪墊混凝土預制板抬坡頂進，或將地基超挖20cm～30cm，然后回填碎石并鋪砂取平，在砂面上鋪墊混凝土預制板，預制板面高出橋涵底3cm～5cm，作為仰坡頂進。近些年來，經過不斷的探索實踐，又推出了不少新的整治橋涵頂進扎頭的辦法。

　　例如在欽防鐵路某涵洞頂進中，由于橋址處的地下水位埋深1．9m～3．8m，且兩側均為池塘，地質條件極差，用通常的基底處理方法很難滿足規范及使用的要求，經多方研究，采用打木樁與灌注C20混凝土加舊軌排相結合的辦法進行基底處理。作法是在橋涵前端打人直徑0．2m～0．3m，長度為1．5m-2．4m的木樁，每平方米9根樁，呈梅花型布置，木樁上部鋪設間距0．2m的廢舊混凝土枕軌排，灌注0.5m厚C20混凝土。經此種方法處理涵洞基底，涵洞頂進就位后高程均滿足了設計要求。

　　在鄭州和平路立交橋頂進時，針對橋址處水位埋深較淺，基底軟弱的狀況，采用高壓分段注漿法對基底進行處理，有效抑制了橋涵扎頭。

　　如果在橋涵頂進就位后結構沉陷量較大，可考慮在結構內穿梁，用千斤頂上抬。”扎頭”過大，調整困難，在迫不得已的情況下，只好將線路架空，鑿除頂板，接高重做。

　　例如在通遼某地方鐵路增建復線時，某1—3涵洞因頂進過程中降水不到位，又缺少糾正措施，因此涵洞頂進就位后扎頭達1.2m，造成嚴重質量事故，在采用千斤頂抬起橋涵糾正無果的情況下,施工單位在線路的另一側又重新制作后背，把橋涵頂回原位，然后加強降水,處理基底,再頂進橋涵。

　　e.橋涵涵體開裂

　　當橋涵涵體發生開裂時，可在橋涵內沿墻(頂)表面裂縫處鑿成20mm×15mm的V型槽口，用環氧樹脂砂漿封閉槽口，沿縫長每隔1.0m預留壓漿管口。自下而上從壓漿管口向縫內壓入水泥漿或樹脂水泥漿。

　　4、結束語

　　橋涵頂進施工在我國已經開展了幾十年，已積累了豐富的實踐經驗，但是工程情況千變萬化，我們應該更加深入的進行研究與探索，不斷完善施工工藝，避免質量問題的發生。

　　參考文獻

　　1鐵道部第三工程局．鐵路工程施工技術手冊橋涵(中冊)．北京：中國鐵道出版社，1992

　　2王承禮．鐵路橋梁．北京：中國鐵道出版社，1993

　　3鐵道部第四勘測設計院橋隧處．橋涵頂進設計與施工．北京：中國鐵道出版社，1983